Estudio de la cocción de carne y vegetales mediante calentamiento óhmico

Abstract

[ES] El calentamiento óhmico es una técnica novedosa en el procesado de alimentos. Existen algunas dificultades en la aplicación del calentamiento óhmico para sistemas sólido-líquido. Una de las dificultades que presenta es que, para poder optimizar el proceso de calentamiento, la conductividad eléctrica de cada componente debe ser similar. El objetivo general de este estudio fue determinar el comportamiento de sistemas mixtos de alimentos durante el calentamiento óhmico, usando patatas, zanahorias y carne de ternera.Fueron evaluados los métodos de calentamiento convencional y óhmico. Al principio, los experimentos se centraron en el comportamiento individual de cada producto para los dos métodos de calentamiento. A continuación, se examinó la cocción en conjunto de los productos seleccionados para ambos métodos de calentamiento. Para el calentamiento óhmico se emplearon diferentes temperaturas (70, 80 y 90 ºC). Se probaron dos tipos de control de temperatura (on/off y proporcional) y se determinó que solo el control proporcional fue efectivo para este estudio. Además, se calculó el consumo de energía para ambos tipos de control de temperatura y no hubo diferencias significativas (p > 0.05) entre ambos tipos. Se investigó el efecto del tamaño de partícula en el calentamiento óhmico mediante pruebas con diferentes tamaños de patata. Se concluyó que el volumen de los productos es un factor importante en los tratamientos de calentamiento óhmico. Además, para comprender mejor el comportamiento del sistema se calculó la temperatura teórica para la patata y el agua. Después del proceso de cocción, se determinó el análisis de textura y la variación de peso para todos los tratamiento y productos seleccionados. Los resultados demostraron diferencias significativas (p < 0.05) en la textura, la variación de peso y la velocidad de calentamiento entre el calentamiento convencional y el óhmico. De acuerdo con el análisis de textura de los vegetales, se observó que los valores máximos de fuerza y área para el calentamiento óhmico fueron significativamente (p < 0.05) más altos en comparación con el método convencional. Este trabajo está relacionado con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), concretamente con el objetivo 7 y 9 de la Agenda 2030. Objetivo 7: Energía asequible y no contaminante. El calentamiento óhmico es un método de calentamiento energéticamente eficiente. Al calcular el consumo de energía para los diferentes tipos de control de temperatura, el estudio pretende encontrar soluciones de energía sostenible. Objetivo 9: Industria, innovación e infraestructuras. Este proyecto investiga el uso del calentamiento óhmico como una tecnología novedosa para el procesado térmico de sistemas mixtos de alimentos mediante el estudio del comportamiento de estos tipos de sistemas. En conclusión, para optimizar el proceso de calentamiento óhmico se requiere investigación adicional para sistemas mixtos de alimentos ya que este método de calentamiento será una gran oportunidad para la industria alimentaria.

[EN] Ohmic heating is an innovative technique for food processing. There are some difficulties about the application of ohmic heating for solid-liquid systems. One of the difficulties is that the respective electrical conductivity for each component must be similar in order to optimize the heating process. The main objective of this study was to determine the behavior of mixed food systems during ohmic heating, using potatoes, carrots, and beef. Conventional and ohmic heating methods were evaluated. At first, the experiment wasfocused on the individual behavior of each food product during both heating methods. Next, the combined cooking of the selected products was examined for both heating methods. Different temperatures (70, 80 and 90ºC) were tested for ohmic heating. Two types of temperature control were considered (control on/off and proportional control). It was found that only proportional control was effective for this study case. The energy consumption was calculated for both temperature control types, and there were no significant differences (p > 0.05) between the two types. The effect of particle size on ohmic heating was investigated by using different sizes of potatoes. It was found that the volume of the food products is an important factor in ohmic heating treatments. Also, to better understand the behavior of the system, theoretical temperature for potatoes and water was calculated. After the cooking process, the texture analysis and cooking loss were determined for all treatments on the selected products. The results demonstrated significant differences (p < 0.05) in texture, weight variation and heating rate between the conventional and ohmic heating. According to the texture analysis of the vegetables, it was observed that the values of maximum force and area values for ohmic heating were significantly higher (p <0.05) compared to the conventional method.This study, it¿s related to the Sustainable Development Goals (SDGs), specifically with goals 7 and 9. Goal 7: Affordable and Clean energy. Ohmic heating is energy an efficient heating method. By calculating the energy consumption for the different types of control the study aims to find sustainable energy solutions. Goal 9: Industry, innovation, and infrastructure. This project research the use of ohmic heating as innovative technology for food mixed systems by studying the behavior of those food systems. In conclusion, to optimize the heating process additional research is required for the ohmic heating of mixed food systems, as this heating method will be a great opportunity for the food industry.